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Se Charles Darwin explicou como a vida evoluiu, ainda sobrou uma pergunta no ar: como a vida surgiu? As teorias mais populares, religi\u00f5es e outras cren\u00e7as \u00e0 parte, creditam o fato a uma sopa primordial, um rel\u00e2mpago e um golpe de sorte. Mas e se, em vez disso, a origem e a evolu\u00e7\u00e3o da vida seguirem as leis fundamentais da natureza?<\/p>\n
Em 2013, o f\u00edsico do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) Jeremy England prop\u00f4s uma ideia completamente diferente e chocante: ele sugeriu que a vida \u00e9 um produto inevit\u00e1vel da termodin\u00e2mica. Em vez de ser um evento excepcional e raro, ele considera que o desenvolvimento da vida \u00e9 “t\u00e3o surpreendente quanto rochas rolando morro abaixo”.<\/p>\n
Chamado de “novo Darwin”, England utiliza argumentos de f\u00edsica estat\u00edstica para explicar o surgimento espont\u00e2neo da vida e, consequentemente, a s\u00edntese moderna da evolu\u00e7\u00e3o. O cientista chama esse processo de “adapta\u00e7\u00e3o orientada por dissipa\u00e7\u00e3o”.<\/p>\n
A hip\u00f3tese sustenta que grupos aleat\u00f3rios de mol\u00e9culas podem se auto-organizar para absorver e dissipar de forma mais eficiente a energia do meio ambiente. Com isso, ele afirma que tais sistemas auto-organizados s\u00e3o uma parte essencial do mundo f\u00edsico.<\/p>\n
Segundo England, a sua teoria visa ressaltar, e n\u00e3o substituir, a teoria da evolu\u00e7\u00e3o por sele\u00e7\u00e3o natural de Charles Darwin, que oferece uma descri\u00e7\u00e3o convincente da vida no n\u00edvel dos genes e das popula\u00e7\u00f5es. O f\u00edsico acredita que, de uma perspectiva da f\u00edsica, a evolu\u00e7\u00e3o darwiniana pode ser tratada como um caso especial de um fen\u00f4meno mais geral.<\/p>\n
Jeremy England nasceu em Boston e cresceu em uma cidade universit\u00e1ria em New Hampshire. England obteve um diploma de bacharel em bioqu\u00edmica de Harvard em 2003. Depois de receber uma bolsa Rhodes, ele estudou no St. John’s College, Oxford, de 2003 a 2005. Obteve seu Ph.D. em f\u00edsica em Stanford em 2009.<\/p>\n
Em 2011, ingressou no Departamento de F\u00edsica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts como professor assistente. Em 2019, ingressou na GlaxoSmithKline como Diretor S\u00eanior em intelig\u00eancia artificial e aprendizado de m\u00e1quina.<\/p>\n
England compartilhou o Pr\u00eamio Irwin Oppenheim APS 2021 com Sumantra Sarkar. O f\u00edsico foi selecionado como Rhodes Scholar em 2003. Tamb\u00e9m em 2003, a Funda\u00e7\u00e3o Hertz concedeu a ele uma Bolsa Hertz.<\/p>\n
Jeremy England come\u00e7ou a ser notado em 2013 com uma nova teoria que lan\u00e7ou a origem da vida como um resultado inevit\u00e1vel da termodin\u00e2mica. Ele vem realizando um par de testes de sua teoria desde ent\u00e3o, e seus resultados, publicados na Physical Review Letters (PRL) e no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), sugerem que ele est\u00e1 certo.<\/p>\n
\u00c9 tudo sobre como as estruturas de \u00e1tomos inanimados capturam e liberam energia. England est\u00e1 testando sua pr\u00f3pria f\u00f3rmula \u2014 que \u00e9 baseada na f\u00edsica aceita \u2014 prevendo que uma cole\u00e7\u00e3o de \u00e1tomos movidos por energia externa, como o sol ou algum tipo de combust\u00edvel qu\u00edmico, e cercados por calor, muitas vezes se reorganizar\u00e1 para absorver e dissipar cada vez mais energia.<\/p>\n
Sob certas condi\u00e7\u00f5es, os \u00e1tomos acabar\u00e3o desenvolvendo as caracter\u00edsticas de troca de calor da mat\u00e9ria viva. E assim, ele diz: “Voc\u00ea come\u00e7a com um aglomerado aleat\u00f3rio de \u00e1tomos e, se voc\u00ea iluminar por tempo suficiente, n\u00e3o deve ser t\u00e3o surpreendente que voc\u00ea obtenha uma planta”.<\/p>\n
A chave para sua teoria \u00e9 a segunda lei da termodin\u00e2mica, parte da qual \u00e9 a ideia de que um sistema fechado como o universo tende a se tornar mais ca\u00f3tico ao longo do tempo, eventualmente se tornando um equil\u00edbrio entr\u00f3pico indiferenci\u00e1vel.<\/p>\n
A IFL Science usou uma analogia simples para descrever o efeito: Pense em uma po\u00e7a de \u00e1gua com tr\u00eas corantes coloridos jogados nela. Inicialmente, eles permanecem como pontos separados e distantes, mas com o tempo, as cores se espalham, se misturam e, no final, h\u00e1 apenas uma \u00fanica cor. Esse \u00e9 o universo; os pontos, neste caso, podem ser bols\u00f5es de vida biol\u00f3gica.<\/p>\n
England prop\u00f5e que, em sistemas com influ\u00eancia externa \u2014 como, digamos, o sol oferece \u00e0 terra \u2014, os desequil\u00edbrios de energia podem ser t\u00e3o complexos que os \u00e1tomos se reorganizam naturalmente em arquiteturas que podem sobreviver ao caos. As estruturas que eles formam para lidar com a energia podem se parecer muito com as estruturas at\u00f4micas dos seres vivos.<\/p>\n
Os experimentos retratados na Physical Review Letters (PRL) tinham como objetivo verificar se as part\u00edculas podem, antes de tudo, se reorganizar em resposta a uma fonte externa de energia. Com a ajuda dos alunos Tal Kachman e Jeremy A. Owen, o f\u00edsico modelou um ambiente qu\u00edmico de “brinquedo” de part\u00edculas brownianas reativas que foram periodicamente submetidas a condutores externos de energia que for\u00e7aram a ocorr\u00eancia de intera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas.<\/p>\n
Os pesquisadores observaram que as part\u00edculas eventualmente buscavam o produto qu\u00edmico necess\u00e1rio para construir uma estrutura de sistema que ressoasse na mesma frequ\u00eancia que o condutor, facilitando assim a absor\u00e7\u00e3o mais eficaz de sua energia.<\/p>\n
J\u00e1 os experimentos descritos no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) foram mais complexos. England e Jordan Horowitz trabalharam com simula\u00e7\u00f5es de computador de uma rede qu\u00edmica contendo 25 subst\u00e2ncias qu\u00edmicas.<\/p>\n
Executando uma s\u00e9rie de simula\u00e7\u00f5es usando concentra\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas iniciais aleat\u00f3rias, taxas de rea\u00e7\u00e3o e “paisagens for\u00e7adas” \u2014 conjuntos de fontes e quantidades externas de energia \u2014 os pesquisadores queriam ver qual seria o “estado fixo” final das infus\u00f5es.<\/p>\n
Algumas se estabeleceram no equil\u00edbrio entr\u00f3pico esperado, mas outras simula\u00e7\u00f5es, submetidas a ambientes extremos e dif\u00edceis, percorreram rapidamente diferentes arranjos no que parecia muito com uma tentativa de chegar \u00e0 estrutura ideal para absorver e emitir a energia \u00e0 qual foram expostos. No resumo do artigo, England e Horowitz dizem que isso “pode ser reconhecido como exemplos de aparente ajuste fino”.<\/p>\n
Uma vers\u00e3o ficcional de England e sua teoria da “adapta\u00e7\u00e3o orientada por dissipa\u00e7\u00e3o” aparece no romance ‘Origem’ do famoso escritor norte-americano Dan Brown. ‘Origem’ \u00e9 o s\u00e9timo livro de fic\u00e7\u00e3o do escritor e o quinto a ser protagonizado pelo simbologista Robert Langdon.<\/p>\n
A trama do livro gira em torno de uma descoberta revolucion\u00e1ria, capaz de responder \u00e0s cl\u00e1ssicas perguntas “de onde viemos?” e “para onde vamos?”, assim como a teoria proposta por England.<\/p>\n<\/p><\/div>\n